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土工格室_高強土工格室

土工格室
一、什麽是土工格室
土工格室是由強化的HDPE片材料,經高強力焊接而形成的一種三維網狀格室結構土工格室。一般經超聲波針式焊接而成。因工程需要,有的在膜片上進行打孔。
二、高強土工格室有哪些特性
1、具有伸縮自如,運輸可縮疊,施工時可張拉成網狀,填入泥土、碎石、混凝土等松散物料,構成具有強大側向限制和大剛度的結構體。
2、材質輕、耐磨損,化學性能穩定、耐光氧老化、耐酸堿,適用于不同土壤與沙漠等土質條件。
3、較高的側向限制和防滑,防變形、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用。
4、改變土工格室高度、焊距等幾何尺寸可滿足不同的工程需要。
5、伸縮自如,運輸體積小;聯接方便、施工速度快。
三、土工格室的基本原理
土工格室之所以具有卓越功效而受到工程界的關注,還應從其基本原理說起。國外文獻中在描述其原理時稱其爲“一種蜂窩狀三維限制系統,可以在很大範圍內顯著提高普通填充材料在承載和蟲蝕控制應用中的性能。”它的關鍵原理就是三維限制。大家都知道,當汽車行駛在沙漠上時,就會壓出兩道深深的轍印,被壓部分深深下陷,車轍兩側會高高隆起。後面的車輛如果繼續沿著車轍前進,沈陷部分會進一步下沈、隆起部分會進一步隆起,直到隆起部分蹭到了車底盤、沈陷的車轍埋沒了大半個輪子,進而無法前進。之所以如此,就是因爲當外荷作用于地基表面時,依據普朗特爾理論和泰勒理論可知:在集中荷載的作用下,主動區1受壓下沈,並將力向兩側分解傳遞給過渡區2,過度區2又傳給被動區3,被動區就會毫無限制地發生形變而隆起。
高強土工格室産品特點:
1、伸縮自如,運輸可縮疊,施工時可張拉成網狀,填入泥土、碎石、混凝土等松散物料,構成具有強大側向限制和大剛度的結構體。
2、材質輕、耐磨損,化學性能穩定、耐光氧老化、耐酸堿,適用于不同土壤與沙漠等土質條件。
3、較高的側向限制和防滑,防變形、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用。
4、改變土工格室高度、焊距等幾何尺寸可滿足不同的工程需要。
5、伸缩自如,运输体积小,联接方便、施工速度快。 也就是说,载荷一旦作用于路基,在载荷的下方就会形成起契状的主动区域,它又通过过渡区域进行挤压,从而使被动区域发生隆起。也就是说,通过沿滑移线的剪切力和移动主动、过渡、被动三个区域的力决定了地基的承载能力。不仅在沙基地上可以十分明显的体会到以上原理的真实过程,在软基公路上也会找到这种的样板,只不过其形成的速率较之在砂上的变化慢些罢了。即使较好的路基材料也仍然无法避免其横向移动。一般的高速公路路基都高出地面好几米,吸水翻浆不太容易,但长期沉降依然存在。究其原因,雨水渗透、材料流失、基地下沉是其中部分原因,路基路面在车轮荷载长期碾压、振动力的作用下,材料向路基断面两侧横向位移不可否认是另外一个十分重要的原因。以我省各地各级公路为例,都有在该路的主行车道上可以明显感觉到路面已经被压出了一条“S”型沟状带。部分高速公路也不例外,汽车行驶在行车道上的颠簸明显强烈于行驶在超车带上的感觉,在道桥连接段尤为明显(俗称“桥头跳车”)。这种沟状路基沉降就是路基材料横向滑移的典型。
工程中常规处理路基的方法无需赘述,其目的就是提高地基材料的抗剪力和摩擦力,减少或延缓地基材料在荷载的压力或震动作用下发生移动的能力,因而工程中对材料的要求必然有许多苛刻的限制,如果不能就近获取所需材料,就需要外购这些材料,购买材料的费用和运输费用占去整个工程成本的很大部分。而使用土工格室就可以就地或就近取材,甚至可以使用在常规情况下不能使用的材料,从而大幅度减少材料购置费用和运输费用。为什么会这样呢?土工格室承载情况示意:在集中载荷作用下,受力的主动区1依然会把所受的力传递给过渡区2,但由于格室壁的侧向限制和相邻格室的反作用力,以及填料与格室壁的摩擦力所形成横向阻力,抑制了过渡区2和被动区3的横向移动倾向,从而使路基的承载能力得以提高。经过试验,在格室的限制作用下,中密砂的表观粘聚力可以增加三十几倍。很显然,如果能增加路基材料的抗剪力或抑制三个区域移动就可以取得提高地基承载力的效果,这就是土工格室的限制原理。土工格室作为一种新型的合成材料,在八十年代末九十年代初,欧美等国家就开始了大量的研发工作,并经试验和现场应用证明在提高一般填土承受动荷以及路基防护方面均有很大的功效。我国在九十年代初在吸收国外先进经验的基础上,开始了土工格室的开发研究工作,并在道路基床病害整治,固定松散介质的应用方面取得了重大突破。随着人们对土工格室特性的进一步了解,已经发现其具有其它土工材料(土工布、土工膜、土工格柵、土工模袋、土工网等)不可替代的优势,使其在诸多领域有着独特的应用前景。
四、土工格室工程應用
1、處理半填半路基
在地面自然坡度徒于1:5的斜坡上修築路堤時,路堤基底應挖台階,台階寬度不得小于1M時,分期修建或改建公路加寬時,新舊路基填方邊坡的銜接處,應開挖台階,高等級公路台階寬度一般爲2M,在每層台階水平面上鋪設土工格室,利用土工格室自身的立面側限加筋效應,更好的解決不均勻沈陷的難題。
2、風沙地區路基
風沙地區路基應以低路堤爲主,填土高度一般不就小于0.3M.由于風沙地區路基修築的低路基及重承載的專業要求,采用土工格室可以對松散填料起到側限作用,在有限的高度內保障路基具有高的剛度和強度,以承受大型車輛的荷載應力。
3、台背路基填土加筋
采用土工格室可以更好的實現台背加筋的目的,土工格室與填料間可以産生足夠的摩擦力,有效減少路基與構造物間的不均勻的沈降,最終才能有效緩解“橋台跳車”病害對橋面的的早期沖擊破壞。
4、多年凍土地區路基
在多年凍土地區修築填方路基,應達到最小填土高度,以防止發生翻漿或引起凍層上限下降,致使路堤發生過量沈降。土工格室特有的立面加筋效應和有效的落實的整體側限性,可以在最大程度上確保在某些特殊地段的最小填土高度,並使填土具有高品質的強度和剛度。
5、黃土濕陷路基處理
對于高速公路和一級公路通過濕陷性黃土和壓縮性較好的黃土地段時,或高路堤的地基允許承載力低于車輛協力荷載和路堤自重的壓力時,還應按承載力要求對路基進行處理,這時土工格室的優越性就彰現無疑了。
6、鹽漬土、膨脹土
采用鹽漬土,膨脹土修築的高速公路,一級公路,路肩及邊坡均采用加固措施,格室的立面加固效果是所有加固材料中最優異的一種,而它具有優良的耐腐蝕性,完全可以滿足在鹽漬土,膨脹土修築高等公路的要求。
五、土工格室組成部分
土工格室是由高強度的HDPE或PP共聚料寬帶,經過強力焊接或鉚接而形成的一片網狀格室結構。它伸縮自如,運輸時可縮疊起來,使用時張開並又充填土石或混凝土料,構成具有強大側向限制和大剛度的結構體。它可用來做爲墊層,處理軟弱地基增大地基的承載能力,也可鋪設在坡面上構成坡面防護結構,還可以用來建造支擋結構等。
六、土工格室主要用途
1、用于穩固公路、鐵路路基。
2、用于承受載重力的堤防及淺水河道治理。
3、用于防止滑坡及受載重力的混合式擋牆。
4、在遇到軟地基時。采用土工格室可大大減輕施工勞動強度,減少路基厚度施工速度快,性能好,大大的降低工程造價。

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